车辆超载对路面结构的影响及对策研究

车辆超载对路面结构的影响及对策研究

成平[1]2001年在《重载对公路路面影响及对策研究》文中研究说明本论文针对目前全国普遍存在的车辆超载运输现象,从重载道路轴重分布情况出发,从荷载图式、破坏机理、轴载换算方法、设计参数等方面研究分析了重载对沥青路面与水泥混凝土路面的影响;根据重载沥青路面的作用特点,提出了适用于重载沥青路面的力学图式;研究了重载对沥青路面路表弯沉、基层层底弯拉应力和车辙的影响;在此基础上提出了进行重载道路沥青路面设计的多指标体系,建立了相应的轴载换算关系式;依据重载交通特性,扩大轴载范围,提出了适用于重载水泥混凝土路面的力学图式;对水泥混凝土全应力水平下的疲劳性能进行了研究,并以此为基础,分析了轴载换算关系式。此外,还对重载道路设计参数进行了探讨。通过对重载车辆运营经济效益分析,得出超载现象普遍存在的根源,进而提出了重载限载标准与限载政策建议。

王德蜜[2]2008年在《长寿命沥青路面设计方法研究》文中研究说明长寿命沥青路面是指设计使用寿命大于40年的沥青路面,其特点是在使用期内,路面的损坏仅发生在表层,不会发生结构性破坏。路面维修时,不需要进行结构性的处治,只需将表面层沥青混合料铣刨、并换成等厚度的新混合料便可,维修十分方便。长寿命沥青路面寿命周期内的路用性能可通过周期性的养护和维修来保证。论文首先对现行沥青路面设计指标体系进行了分析验算,确定了沥青路面的主要破坏模式,给出了长寿命沥青路面的临界破坏状态。其次,分析了不同的车辆超载方式对路面结构的力学响应;采用ANSYS有限元软件,建立了车辆荷载模型及路面结构有限元模型,确定了路面材料参数,计算分析了车辆动荷载对路面结构的力学影响。通过理论分析及试验研究,确定了长寿命沥青路面结构设计指标及相应的标准,提出了长寿命沥青路面设计方法。针对山东滨州地区的交通、气候及材料供应现状,进行了长寿命沥青路面的结构设计,并铺筑了长寿命试验路。最后,针对山东滨州大济路原路面结构和试验段路面结构,进行了寿命周期内的经济效益分析,研究了修建长寿命沥青路面的经济可行性。

孙建诚[3]2000年在《车辆超载对路面结构的影响及对策研究》文中认为近几年,随着经济的发展和汽车工业的进步,公路上超载行使的车辆越来越多,超限运输问题成为道路工作者面临的新课题。本课题根据实际的交通调查资料,分析了公路上超载车辆的特征,得到了超载车辆的主轴轴载谱,并分别对沥青混凝土路面按弯沉等效和弯拉应力等效原则,水泥混凝土路面按疲劳开列原则,得到了各类超载车辆的等待轴载。同时,用力学方法系统分析了车辆超载对路面结构的影响,并针对这一问题提出多种对策,还从减轻轴载的角度分析了限载是当前一种减轻车辆超载对路面结构影响的技术措施。

武永平[4]2002年在《宣大高速公路重载交通路面结构研究》文中认为重载路面结构研究主要是针对重载交通而言的。本课题针对这种亟待解决的问题,结合宣大高速公路设计的工程实际,通过调查、分析,对重载作用下的沥青路面与水泥路面的荷载图式、破坏机理、轴载换算、重载参数等方面进行研究,系统的提出重载作用下的路面设计方法。 论文在分析了车辆轴数、轴载、轴与轴之间的排列和相互影响,以及各级铀载所占的比例的基础上,给出用以衡量出它们对路面结构的损坏程度标准。因此,在完成对交通流及载重的统计分析后,进一步分别对各类车辆的车辆数、轴数、轴的排列组合及其相应的轮轴载重,进行分级整理记录,形成各类车辆的轴载组成,即该类车辆的轴载谱,并按等效原理换算出该类车的等代轴载参与路面结构的力学计算分析。 论文根据轴载等效换算的原则,即同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损坏程度,推算出不同轴载的作用次数等效地换算成标准轴载或指定轴载作用次数的轴载换算公式。通过对交通量运煤货车的因素分析,提出在宣大高速公路设计中采用沥青路面结构组合和水泥混凝土路面结构组合方案。其结果可以延长了路面结构的使用年限,提高行车的安全性,有利于发挥运输车辆的运行特性。

王志强[5]2008年在《内蒙古110、210国道重载交通沥青路面设计参数研究》文中研究说明以我国现行沥青路面设计规范,进行重载交通作用下沥青路面结构与厚度设计,从工程结构的安全性及实际使用情况均达不到设计的预期目的,重载作用下路面过早产生一系列破坏,因此在路面设计过程中必须考虑重载交通的影响。本文以国道110(呼包段)、国道210(包东段)交通调查及路面早期破坏现象为依据,分析了重载交通作用下,荷载对路表弯沉、结构层底弯拉应力的影响,针对重载道路沥青路面设计中存在的问题,从重载作用下交通特性出发,对沥青路面的荷载图式、破坏机理、轴载换算、设计参数、结构组合等方面进行了综合研究,并在此基础上系统的提出了重载交通作用下荷载图式、轴载换算方法、结构层设计参数,并分析汇总提出了重载交通作用下沥青路面设计理论、设计控制指标、设计流程。

张卫兵[6]2009年在《超载作用下沥青路面设计方法及合理结构研究》文中认为针对目前我国道路运输中出现的超载现象,结合重庆地区道路运输的实际情况,通过现场调查和分析,找出超载交通与非超载交通的特点与轴载分布规律。采用目前规范中采用的沥青路面设计所用的力学图式结合超载作用下沥青路面受力的特点,分析了超载作用下的力学计算图式,同时根据重庆地区常用的典型沥青路面结构形式,采用多层弹性体系对其进行超载作用下的力学数值计算与分析,找出超载对沥青路面在弯沉、结构应力、应变、使用寿命等的影响,提出沥青路面在超载作用下的损伤机理,为超重载作用下的沥青路面设计提供理论依据。同时对所选取的典型沥青路面结构进行了超载作用下的沥青路面结构参数变化的力学性能敏感性数值计算分析,找出各结构层的模量变化对沥青路面力学性能的影响,提出了超载作用下沥青路面结构层推荐模量范围及结构层模量比,在结合现行设计规范中的设计方法的同时通过计算分析,找出弯沉等效及弯拉等效的轴载换算指数,提出系统的超载沥青路面设计方法。根据重庆地区的地质、水文、气候、筑路材料等情况结合超载沥青路面设计方法提出了超载作用下的沥青路面合理结构,同时确定了各结构层的设计参数及结构组合,为重庆地区超载作用下沥青路面设计提供参考。

陈华[7]2008年在《水泥混凝土路面病害的防治与维修技术研究》文中认为水泥混凝土路面作为一种高级路面结构形式,以其强度高、稳定性和耐久性好、耐高温、耐磨耗以及养护费用少等优点而得到了广泛的应用。按照现行路面设计理论,路面结构各层性能正常、层间界面接触理想、设计和施工质量良好的水泥混凝土路面,一般要经过长期使用且达到其设计使用年限后才会开裂破坏。但实际状况是,相当多的路面在使用2-5年甚至更短时间后就出现了不同程度的缺陷或开裂。同时,水泥混凝土路面的维修成本高,养生时间长,维修期间交通干扰严重,一旦破坏就很难修复。因而,认清水泥混凝土路面的产生病害的原因及相应的维修对策,是当今工程界需要解决的问题。水泥混凝土路面的修补技术是随着水泥混凝土路面出现了不同程度的损坏后应运而生的。20世纪50年代及60年代初,世界上一些经济发达国家在开始大规模兴建承受重交通的高等级道路时,修建了部分水泥混凝土路面。这些水泥路面到了20世纪80年代后期,大多接近或超过使用年限,加之交通量的发展,水泥路面承受的轴载不断增长,致使多数路面产生不同程度的损坏。因此,现有水泥混凝土路面的养护与修复就成了水泥混凝土路面发展技术中的一项重要内容。从技术上讲,影响水泥混凝土路面修补质量问题,关键在于所采用的修补材料和修补工艺。本文研究围绕着水泥混凝土路面的维修问题,对水泥混凝土路面评价、水泥混凝土路面的常见病害产生的原因与防治技术、水泥混凝土路面的养护维修技术以及水泥混凝土路面板下脱空封堵处治技术、路面不平整引起的车板相互作用对水泥混凝土路面破坏的影响进行了研究。

邵伟[8]2010年在《高等级公路车辆轴载谱分析及超载防治对策研究》文中认为随着我国市场经济的快速发展,贸易往来增加,导致汽车运输事业的快速发展。特别是近年来,运输车辆中大型货运车辆的比重不断增加,载货汽车的超载现象变得越来越严重,不断增加的重型超载车辆对路面结构造成了严重的损伤,致使路面产生了不同程度的早期破坏。公路超载问题已经成为一个亟待解决的问题。本文针对目前高等级公路存在的车辆重载、超载运输现象,首先通过对河南省四条高等级公路上车辆的轴载进行调查与分析,获得了四条高等级公路上相应的轴载谱和车辆超载情况,在此基础上,分析得到四条干线公路上车辆轴载的分布范围。对得到的轴载分布范围,运用规范公式和相关文献给出的公式进行了轴载换算,分析了重载、超载作用对公路使用寿命的影响;针对四条高等级公路上重载、超载严重的实际情况,运用Ansys有限元模型和车辙预估模型分别对重载、超载情况下沥青路面的路表弯沉、结构层层底的拉应力和路面车辙的变化规律进行了计算分析并得到相关的结论。研究表明在超载作用下,沥青路面的路表弯沉、各结构层层底拉应力和路面车辙都会急剧的增加,严重影响了沥青路面的使用性能和使用寿命,造成路面过早损坏。最后,结合轴载谱分析及ANSYS有限元分析软件和车辙模型的计算结果,文章从疲劳破坏和极限破坏两个方面具体分析了重载、超载对沥青路面的危害,并针对这些可能的危害,在技术层面上提出了防治超载问题的相应对策。

刘颖[9]2001年在《重载道路路面设计方法研究》文中研究说明本课题针对重载道路路面设计中所存在的问题,从重载交通特性出发,收集分析了国内几条重载道路的交通及轴载组成情况,根据重载交通的特点,分析原有荷载图式的不足,提出了适合于重载沥青、重载水泥混凝土路面的荷载图式;同时,在重载水泥混凝土路面疲劳方程及重载沥青路面破坏机理研究的基础上,通过对重载路面轴载换算公式的进一步研究,分别提出了适合于重载水泥及重载沥青路面的轴载换算公式;此外,本文还对重载水泥、重载沥青路面的设计指标、交通参数、材料参数及结构组合等方面进行探讨,系统地提出了重载路面的设计方法,并使之有效地运用到工程实践中。

陈宝[10]2011年在《长大纵坡路面合理结构与提高整体寿命技术研究》文中认为随着我国交通事业的不断发展,道路的建设重心逐渐向西部山区、丘岭等地带转移,由于受西部地区地形条件的限制,路线设计过程中不可避免的要出现“长大”纵坡路段。山岭区长大纵坡的特殊纵坡条件,造成车辆在长大纵坡地段行驶时车速较慢且制动频繁,加之受超载和重载以及慢行车速等众多因素的影响,导致长大纵坡路段的车辙病害和疲劳开裂比较严重,尤其是在持续的上坡地段,受持续高温的影响车辙、拥抱、疲劳病害的形成和发展都会远远超过预估的情况,因此开展大纵坡路面合理结构与提高整体寿命技术研究具有重要意义。本文主要对以下几个方面的内容进行了研究:(1)在调查分析山岭重丘区重载大纵坡路面的破坏类型的基础上系统分析路面发生破坏的原因,为后期研究提供了依据和基础。(2)编译了基于Matlab的粘弹性有限元计算程序,将表征材料粘弹性特征的Burgers模型转化为Prony级数形式,便于后期采用Abaqus等大型有限元程序进行仿真分析。(3)建立了基于粘弹性理论的三维有限元模型,深入研究了不同工况下长大纵坡路面受力状态,对纵坡坡度、超载、低速、轴载作用次数等路况下车辙深度进行了定量预估,在此基础上对纵坡路段进行了分级。(4)通过系统研究上中面层9种级配沥青混合料的抗剪切性能,对比分析沥青路面上、中面层材料5种组合方案的抗车辙性能,优化沥青路面下面层材料4种组合方案的抗开裂性能和抗疲劳性能,确定了基于路用性能的沥青路面不同层位的合理面层材料。(5)为了提高沥青路面基面层间界面粘结效果,从基层表面处治技术与新型层间封层技术两方面出发,首次全面研究了表面未处治、表面拉毛和刻槽三种基层处理方式以及“一油一料”和“两油一料”两种层间封层技术不同组合下的层间粘结效果,为沥青路面基面层间加强技术的选择提供参考,并对比研究了乳化沥青、SBS改性沥青、壳牌沥青、环氧树脂基质沥青及环氧树脂乳化沥青等半刚性基层表面粘结层技术性能效果。(6)针对长大纵坡沥青路面破坏的特点,参照现行公路沥青路面设计指标,提出基于车辙标准的轴载换算方法与长大纵坡路段沥青路面设计控制指标,并推荐了山岭重丘区高速公路的典型结构及施工质量控制指标。最后通过现场试验路铺筑,提出了沥青混合料及层间处治措施的具体施工方法。

参考文献:

[1]. 重载对公路路面影响及对策研究[D]. 成平. 长安大学. 2001

[2]. 长寿命沥青路面设计方法研究[D]. 王德蜜. 长安大学. 2008

[3]. 车辆超载对路面结构的影响及对策研究[D]. 孙建诚. 河北工业大学. 2000

[4]. 宣大高速公路重载交通路面结构研究[D]. 武永平. 河北工业大学. 2002

[5]. 内蒙古110、210国道重载交通沥青路面设计参数研究[D]. 王志强. 长沙理工大学. 2008

[6]. 超载作用下沥青路面设计方法及合理结构研究[D]. 张卫兵. 重庆交通大学. 2009

[7]. 水泥混凝土路面病害的防治与维修技术研究[D]. 陈华. 重庆交通大学. 2008

[8]. 高等级公路车辆轴载谱分析及超载防治对策研究[D]. 邵伟. 长安大学. 2010

[9]. 重载道路路面设计方法研究[D]. 刘颖. 长安大学. 2001

[10]. 长大纵坡路面合理结构与提高整体寿命技术研究[D]. 陈宝. 长安大学. 2011

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